Anti-FPV cihazları, drone video iletimini nasıl engeller?

Analog FPV Görüntüsünün Neden Doğası Gereği Anti-FPV Jamming'e Karşı Zayıf Olduğu

Hata düzeltmesi veya yeniden iletimi olmayan açık döngülü, şifrelenmemiş iletim

Analog FPV sistemleri, hiç şifrelenmemiş açık döngü sistemi üzerinden video gönderir. Bu sistemler tamamen kimlik doğrulama kontrolleri, hata düzeltmeleri ve paket yeniden iletimler gibi özellikleri atlar. Dijital sistemler ise farklı çalışır çünkü verinin doğru şekilde alındığını gerçekten kontrol eder ve iletim sırasında bozulan herhangi bir şeyi tekrar gönderir. Girişim, mesafe veya yol üzerinde engel olma gibi herhangi bir sinyal sorunu olduğunda, görüntü akışı ya hızla kötüleşir ya da tamamen çalışmaz hâle gelir. Bu analog sistemlerin ne kadar basit yapılandırıldıkları nedeniyle, düşük güçlü jammer saldırılarına karşı oldukça savunmasızdırlar. Geçen yıl ScienceDirect'te yayımlanan bir araştırmaya göre, yapılan bazı son testler, yalnızca 500 milivatlık yönlendirilmiş enerji ile birisinin iletimi durdurabileceğini gösterdi.

Ana akım FPV ekipmanlarında sabit frekanslı kanal tasarımı

Tüketici seviyesindeki çoğu FPV ekipmanı, frekans atlamayı veya uyarlanabilir modülasyonu kullanmak yerine, video vericileri ve gözlükleri çoğunlukla 5.8 GHz ISM bandında sabit frekans kanallarında çalışır. Bu frekansların yapısı, FPV sinyallerini engellemek isteyen kişilerin bu kanalları kolayca bulup hızla aşırı yüklemesini mümkün kılar. Üreticiler genellikle farklı modeller arasında benzer kanal yapılandırmalarını kullandığından, tek bir jenerleyici ayarı aynı anda birçok popüler ekipmanı etkisiz hale getirebilir. Analog sistemler dinamik frekans değişikliği veya güvenlik kontrolleri gibi özelliklere sahip değildir; bu da onları bu tür hedefe yönelik girişimlere karşı temelde tamamen savunmasız bırakır.

5.8 GHz ISM Bandına Yönelik Temel FPV Engelleme Teknikleri

Geniş bantlı gürültü engelleme, taranmış taşıyıcı ve hassas frekans hedeflemesi karşılaştırması

Anti-FPV sistemleri, 5.8 GHz ISM bandı içinde üç ana teknik kullanarak video akışlarını kesintiye uğratır:

• Geniş bantlı gürültü engelleme alıcıları seçici olmaksızın yüksek güç tüketimi ve önemli yan etki girişimine neden olarak tüm bandı geniş spektrumlu RF gürültüsüyle doldurur.
• Taramalı taşıyıcı jamlama frekanslar arasında hızlıca tarar, atlamalı sistemlere karşı etkilidir ancak sabit kanallı analog FPV'ye karşı daha az verimlidir.
• Hassas frekans hedefleme , analog FPV için en etkili yöntemdir ve enerjiyi belirli işgal edilen kanallar üzerine odaklamak amacıyla fazlı diziler kullanır. Savunma Spektrum Ajansı'nın (2023) testlerine göre, yönlendirilmiş hassas jamlar, dağınıklığı en aza indirgeyerek ve spektral verimliliği maksimize ederek 800 m'de %94'lük bir sektöre sahip olur.

Etkililik, yayılım özelliklerine bağlı olarak ortama göre değişir:

Hassas altyapıların veya yoğun RF ortamların yakınında operasyonel olarak tercih edilmesini sağlayan hassas hedefleme, genel bant jamlama yöntemlerine kıyasla yan etki girişimini %75 oranında azaltır.

Düzenleyici belirsizlik: Neden 5.8 GHz anti-FPV kullanımı yasal gri bölgede kalır

Anti-FPV jamming, lisanssız 5,8 GHz ISM bandında çalıştığı için birçok kişinin düzenleyici gri alan olarak nitelendirdiği bir alanda işlem görür. Çoğu ülkede, lisanslı veya korumalı olan iletişimlerde kasıtlı olarak karıştırma yapmaya dair yasalar mevcuttur. Örneğin ABD İletişim Yasası ya da AB Radyo Ekipmanları Direktifi gibi. Ancak özellikle FPV sinyal engelleme cihazlarına gelince uygulama oldukça farklılık gösterir. Bu durumu karmaşık hale getiren şey, 5,8 GHz bandı için zorunlu şifreleme ya da kimlik doğrulama kurallarının olmamasıdır. Böylece eski tip analog video sinyalleri temelde herhangi bir yasal korumadan uzak şekilde dolaşır. ITU, yerel yetkililerin kritik altyapıyı korumak amacıyla sinyal engelleme teknolojisini kullanabilmeleri için yalnızca hükümetten uygun izni almaları koşuluyla 2023 yılında bazı yönergeler belirlemiştir. Bununla birlikte bu kurallar sıradan sivil kişilerin uygun düzenleyici süreçleri geçmeden böyle ekipmanları kullanamayacağını açıkça ifade eder. Bu da tüm resmi evrakları ve düzenleyici makamlardan onayları almadan drone karşıtı önlemler uygulamaya çalışmak isteyen şirketler için sorunlara yol açar.

Çok Bantlı Anti-FPV Sistemleri: Hem Kontrolü Hem de Video Bağlantılarını Engelleme

Kademeli arıza — aynı anda 2,4 GHz RC telemetrisi ve 5,8 GHz video sinyallerinin bastırılması

Modern anti-FPV savunma sistemleri, çoğu insansız hava aracının (İHA) aynı anda iki ayrı frekansa dayanmasına hedef alarak çalışır. İHA kumandaları genellikle komutlar için 2,4 GHz’de çalışırken, kamera görüntüsü 5,8 GHz üzerinden gelir. Bu sinyaller birlikte engellendiğinde sistemler hızla çökmeye başlar. Telemetri verisi olmadan İHA'nın 'beyni', nerede olduğunu ve bir sonraki adımda ne yapması gerektiğini bilemez. Aynı zamanda pilotlar, İHA'nın gördüğü görüntüye erişimini kaybeder ve bu da uçuşu temelde imkânsız hale getirir. O noktada çoğu tüketici sınıfı İHA, çevrimiçi eylem videolarında hepimizin tanıdığı güvenlik önlemlerini devreye sokar. Ya kalkış noktasına geri döner ya da tamamen havadan düşer. Bazıları ise fiziksel olarak sıfırlanana kadar kendilerini kilitleyebilir.

Faz dizisi antenler, yaklaşık 15 ila 30 derece genişliğinde olmak üzere ışınları oldukça sıkı bir şekilde odaklayabilir ve bu da onlara normal omnidirectional antenlere kıyasla yaklaşık 12 ila 18 dB daha iyi sinyal gücü kazandırır. Ayrıca istenmeyen girişimleri yaklaşık üçte bir oranında azaltırlar. 2023 yılında Avrupa'daki bir güç istasyonunda yapılan son test, hem 2,4 hem de 5,8 GHz frekanslarında birlikte kullanıldıklarında bu sistemlerin ne kadar etkili olabileceğini göstermiştir. Yetkilendirilmemiş FPV drone aktivitelerinin neredeyse tamamını engellemeyi başarmışlar ve %98'e yakın başarı oranına ulaşmışlardır. Bu çözümü öne çıkaran şey, GPS sinyalleriyle müdahale etmemesi veya sahte yöntemlerle kandırmaya çalışmamasıdır. Bunun yerine, eski analog video sistemlerinde ve geleneksel radyo kontrol telemetri kurulumlarında zaten bulunan zayıflıklardan yararlanır. Böylece sahadaki operatörlerden sürekli manuel müdahalenin gerektiği olmadan güvenilir koruma sağlar.

SSS

Analog FPV sistemleri neden karıştırılmaya karşı savunmasızdır?

Analog FPV sistemleri, hata düzeltme ve yeniden iletim mekanizmalarına sahip olmayan şifrelenmemiş, açık iletim döngülerini kullanır ve bu da onları girişimlere ve düşük güçlü jamlamaya karşı savunmasız hâle getirir.

Çoğu tüketici FPV sistemi hangi frekansta çalışır?

Çoğu tüketici FPV ekipmanı, 5.8 GHz ISM bandında sabit frekans kanallarında çalışır.

Anti-FPV sistemleri sinyalleri nasıl jamlar?

Anti-FPV sistemleri, video akışlarını özellikle geniş bantlı gürültü jamlemesi, taranan taşıyıcı jamlemesi ve hassas frekans hedefleme yöntemleriyle kesintiye uğratır.

FPV sinyallerinin jamlanması yasal olarak izinli midir?

Yasal olarak, FPV sinyallerinin jamlanması düzenleyici bir gri alana girer; uygun yetkilendirme olmadan kısıtlanmıştır ve genellikle kritik altyapıyı korumak için belirli koşullar altında izin verilir.

Çok bantlı anti-FPV sistemleri nasıl çalışır?

Çok bantlı anti-FPV sistemleri, 2.4 GHz RC telemetrisi ve 5.8 GHz video bağlantılarını aynı anda hedef alarak kontrol ve video sinyallerinin kesintiye uğramasına neden olur ve drone'larda ardışık arızaya yol açar.